Экология человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Причины возникновения и роль кислотных дождей в природе

2. Физические экологические факторы, влияющие на здоровье людей

3. Способы защиты почв от загрязнения

Литература

1. Причины возникновения и роль кислотных дождей в природе

Облака (и тучи) это мельчайшие капли воды или кристаллики льда, которые образуются при конденсации водяного пара. Если в воздухе, в котором происходит конденсация, имеются кислые газы, то они растворяются в этих каплях воды, и получаются растворы слабых кислот. Откуда же берутся кислые газы? Во-первых, при грозе (в канале молнии) может окисляться азот, и образуются окислы азота состава NO2 и N2O3. Во-вторых, при извержениях вулканов могут также выделяться самые разнообразные кислые газы SO2, SO3, H2S, NO, NO2, N2O3. В воздухе вблизи химических предприятий кроме вышеперечисленных газов, могут содержаться также HCl, HBr. Но самый главный источник - это ТЭЦ и транспорт. ТЭЦ работают на мазуте, угле или природном газе, транспорт на бензине, керосине (авиация), дизтопливе. В составе всех этих видов топлива есть соединения, содержащие серу. При сгорании такого топлива образуется сернистый ангидрид SO2, который растворяясь в каплях воды превращается в сернистую H2SO3. Вот так и образуются кислотные дожди.

Они вызывают гибель незаметных растений и водных организмов, наносят большой вред архитектурным и скульптурным памятникам, разрушают металлические крыши и конструкции (мосты, опоры). Чтобы снизить кислотность осадков, необходимо ставить фильтры на производстве, которые отбрасывают разнообразные кислые газы.

Кислотная седиментация (кислотные дожди)

Заключительным этапом в круговороте загрязняющих веществ является седиментация, которая может происходить двумя путями. Первый путь (вымывание осадков или влажная седиментация). Второй путь (выпадение осадков или сухая седиментация). Совокупность этих процессов является кислотной седиментацией.

Вымывание кислотных веществ из атмосферы

Вымывание происходит во время образования облаков и осадков. Одним из условий образования облаков является перенасыщенность. Это означает, что воздух содержит больше водяного пара, чем он может принять при заданной температуре, сохраняя равновесие. При понижении температуры способность воздуха накапливать воду в виде пара уменьшается. Тогда начинается конденсация водяного пара, которая происходит до тех пор, пока не прекратится перенасыщенность. Однако при обычных атмосферных условиях водяной пар способен конденсироваться только при относительной влажности 400-500. Относительная влажность в атмосфере лишь в редких случаях может превысить 100,5. При такой перенасыщенности капельки облаков могут возникать только на частицах аэрозоля (так называемых конденсационных ядрах). Этими ядрами часто являются хорошо растворимые в воде соединения серы и азота.

После начала образования капель элементы облака продолжают поглощать аэрозольные частицы и молекулы газа. Поэтому воду облака или его кристаллы можно рассматривать как раствор атмосферных элементов.

Элементы облака не могут безгранично увеличиваться. Возникающая под действием гравитации седиментация, которая растет с увеличением размера капель, рано или поздно приводит к выпадению капель облаков с высоты нескольких сотен или тысяч метров. Во время выпадения эти капли промывают слой атмосферы между облаками и поверхностью земли. В это время поглощаются новые молекулы газа, и новые аэрозольные частицы захватываются падающей каплей. Таким образом, достигающая поверхности земли вода вопреки всеобщему мнению никоим образом не является дистиллированной водой. Более того, во многих случаях растворенные в воде осадков вещества могут служить важным и иногда даже единственным источником восстановления запасов этих веществ в различных сферах.

Сухие осадки.

Хотя эта форма седиментации существенно отличается от влажной седиментации, конечный результат их действительно идентичен (попадание кислотных атмосферных микроэлементов, соединений серы и азота на поверхность Земли. Известно достаточно много разнообразных кислотных микроэлементов, однако содержание большинства из них настолько мало, что их роль в кислотной седиментации можно не принимать во внимание.

Эти кислотные вещества могут выпадать на поверхность двумя способами. Один из них турбулентная диффузия, под действием которой в осадок выпадают вещества, находящиеся в газообразном состоянии. Турбулентное диффузионное движение в первую очередь возникает из-за того, что движение струящегося воздуха над почвой и другой поверхностью является неравномерным вследствие трения. Обычно в вертикальном от поверхности направлении ощущается увеличение скорости ветра, и горизонтальное движение воздуха вызывает турбулентность. Таким путем компоненты воздуха достигают Земли, и наиболее активные кислотные вещества легко взаимодействуют с поверхностью.

Влияние кислотных осадков на биосферу.

Кислотные осадки оказывают вредное воздействие не только на отдельные предмет или живые существа, но и на их совокупность. В природе и в окружающей среде образовались сообщества растений и животных, между которыми, как и между живыми и неживыми организмами, существует постоянный обмен веществ. Эти сообщества, которые можно также называть экологической системой, обычно состоят из четырех групп: неживые объекты, живые организмы, потребители и разрушители.

Влияние кислотности в первую очередь сказывается на состоянии пресных вод и лесов. Обычно воздействия на сообщества бывают косвенными, т.е. опасность представляют не сами кислотные осадки, а протекающие под их влиянием процессы (например, высвобождение алюминия). В определенных объектах (почва, вода, ил и т.д.) в зависимости от кислотности могут возрасти концентрации тяжелых металлов, так как в результате изменения рН изменяется их растворимость. Через питьевую воду и животную пищу, например, через рыбу в организм человека также могут попасть токсичные металлы. Если под действием кислотности изменяются строение почвы, ее биология и химия, то это может привести к гибели растений (например, отдельных деревьев). Обычно эти косвенные воздействия не являются местными и могут влиять на расстоянии нескольких сотен километров от источника загрязнения.

2. Физические экологические факторы, влияющие на здоровье людей

К основным физическим факторам окружающей среды, оказывающим негативное воздействие на здоровье человека относятся шум, вибрация, электромагнитные излучения, электрический ток.

Шум - комплекс звуков, вызывающих неприятные ощущения, в крайних случаях - разрушение органов слуха. Небольшие шумовые воздействия (около 35 дБ) могут вызвать нарушения сна. Раздражающее действие на вегетативную нервную систему наблюдается уже при уровне шума 55 - 75 дБ. Шум более 90 (дБ) вызывает постепенное ослабление слуха, сильное угнетение или, наоборот, возбуждение нервной системы, гипертонию, язвенную болезнь и т.п. Шум силой свыше 110 дБ приводит к так называемому шумовому опьянению, выражающемуся в возбуждении и аналогичному по субъективным ощущениям алкогольному опьянению.

К основным источникам шума относятся транспорт, в первую очередь автомобильный, авиационный и железнодорожный, а также различные промышленные и сельскохозяйственные предприятия, на магистралях городского значения уровни звука составляют 73--83 дБ, максимальные - 90--95 дБ, в жилых домах, расположенных на крупных магистралях, уровни шума достигают 62--77 дБ. Не менее распространенным источником шума служит авиационный транспорт. Так, в жилых домах с открытыми окнами, находящимися под трассами пролетов самолетов в радиусе 5 - 10 км от границ аэропорта, уровень шума достигает 90--97 дБ, при закрытых окнах - 82--90 дБ. В промышленности источниками шума служат мощные двигатели внутреннего сгорания, поршневые компрессоры, виброплощадки, передвижные дизель-генераторные установки, вентиляторы, компрессоры, а также периодический выпуск в атмосферу отработанного пара и т.д.

Вибрация представляет собой сложный колебательный процесс с широким диапазоном частот, возникающий в результате передачи колебательной энергии от какого-то механического источника. В городах источниками вибрации служат в первую очередь транспорт, а также некоторые производства. На последних длительное воздействие вибрации может вызвать возникновение профзаболевания - вибрационной болезни, выражающейся в изменении сосудов конечностей, нервно-мышечного и костносуставного аппарата.

Источниками электромагнитного излучения служат радиолокационные, радио- и телевизионные станции, различные промышленные установки, приборы, в том числе бытового назначения.

Систематическое воздействие электромагнитного поля радиоволн с уровнями, превышающими допустимые, может вызвать изменения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой, эндокринной и других системах организма человека, расположенного в 600 м от комплекса ПВО, плотность потока энергии превышала предельно допустимый уровень (ПДУ) в 17,5 раза, что способствовало возникновению у местных жителей функциональных расстройств центральной нервной системы и системы крови, изменению функционального состояния щитовидной железы и иммунного статуса.

Электрическое поле в значительной степени оказывает вредное воздействие на человека. По характеру воздействия различают три уровня:

· непосредственное воздействие, проявляющееся при пребывании в электрическом поле; эффект этого воздействия усиливается с увеличением напряженности поля и времени пребывания в нем;

· воздействие импульсных разрядов (импульсного тока), возникающих при прикосновении человека к изолированным от земли конструкциям, корпусам машин и механизмов на пневматическом ходу и протяженным проводникам или при прикосновении человека, изолированного от земли, к растениям, заземленным конструкциям и другим заземленным объектам

· воздействие тока, проходящего через человека, находящегося в контакте с изолированными от земли объектами - крупногабаритными предметами, машинами и механизмами, протяженными проводниками - тока стекания

3. Способы защиты почв от загрязнения

К основным направлениям по защите почв от деградации относятся следующие мероприятия: защита почв от заболачивания и засоления, водной и ветровой эрозии, загрязнения, предотвращение необоснованного изъятия земель из сельскохозяйственного оборота, рекультивация нарушенного почвенного покрова. кислотный экологический загрязнение

Для борьбы с заболачиванием в результате нарушения природного водного режима применяют различные осушительные мелиорации для понижения уровня грунтовых вод, например, устройство дренажей, открытых каналов, водозаборных сооружений и т.д.

Для предупреждения засоления почв необходимо предусматривать промывку орошаемых земель, с перехватом и отведением промывных вод с помощью дренажных систем, соблюдать нормы полива, выполнять гидроизоляцию оросительных каналов, для исключения фильтрации оросительных вод и подъема уровня грунтовых вод.

Для борьбы с водной эрозией необходимо проводить комплекс противоэрозионных мероприятий:

· предупреждение эрозии, которое заключается в отведении поверхностного потока с помощью специальных канав, устроенных в верховье склона;

· закрепление почвы корневой системой растительности, которая способствует фильтрации осадков в почву, снижает скорость поверхностного потока. Создание замкнутого растительного покрова, чередование многолетней и однолетней растительности на склонах.

· распашка поперек склона;

· террасирование склонов, создание на них валиков, бороздок, дрен;

· при уклоне склона >16о почвы исключают из земледелия.

Для борьбы с ветровой эрозией предусматривают:

· высадку защитных лесных полос уменьшающих скорость ветра в приземном слое;

· агротехнические методы: минимальную обработку почвы (распашка без переворачивания почвы), полосное чередование культур, оставление стерни на полях и др.

· закрепление почвы растительностью или специальными полимерами.

Для предотвращения загрязнения почв пестицидами применяют природные методы борьбы с вредителями: использование естественных врагов, например, божья коровка питается тлей, насекомыми, опасными для цитрусовых культур, с многими сорняками борются с помощью растительноядных насекомых, численность кроликов в Австралии контролируют с помощью инфекционной бактерии т. д. Проблема состоит в том, чтобы выявить этих врагов и использовать их, не нанося ущерб другим видам.

Отчуждение земель при строительстве, складировании отходов, добыче полезных ископаемых необходимо сводить к минимуму:

· минимально использовать ценные сельскохозяйственные и лесные угодья для строительства, привязывать дорожные трассы, коммуникации к существующим трассам, неугодьям;

· соблюдать нормы отвода земель при строительстве;

· улучшать технологии, комплексно использовать сырье, утилизировать отходы, что позволит сократить отчуждение земель для их складирования и т.д.

· сохранять плодородный слой почвы при выполнении земляных работ;

· проводить рекультивацию нарушенных земель.

Рекультивация земель - это комплекс мероприятий по восстановлению земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых, строительстве, складировании отходов и т. д.

Объектами рекультивации являются отвалы отходов, просадки земной территории, образующиеся при добыче полезных ископаемых, карьеры, котлованы и другие нарушения при различных видах строительства.

В зависимости от того, как планируется в дальнейшем использовать нарушенные земли, различают следующие направления рекультивации:

· сельскохозяйственное - подготовка земель для использования как сельскохозяйственных угодий (создание пашни, садов, сенокосов на восстановленных землях);

· лесохозяйственное - подготовка земель под лесные насаждения различного назначения;

· водохозяйственное - создание водных объектов в отработанных карьерах, которые заполняются подземными водами;

· рекреационное - создание зон отдыха и спорта, парков, лесопарков, спортивных сооружений, турбаз и т. д.

· природоохранное и санитарно-гигиеническое - проводится для тех объектов, которые не пригодны для использования в народном хозяйстве. Цель этого направления рекультивации - предупреждение загрязняющего воздействия на окружающую среду (например, рекультивация шламохранилищ, хвостохранилищ - противоэрозионные насаждения, задернование почв, закрепление почв техническими средствами);

· строительное - подготовка земель для промышленного или гражданского строительства.

Рекультивацию при создании плодородных участков земель осуществляют в два этапа: технический и биологический.

Технический этап включает следующие подготовительные работы:

строительство подъездных дорог, обратную засыпку карьеров, снижение уклона откосов отвалов или карьеров, планировку поверхностей восстанавливаемых земель, нанесение плодородного слоя почвы и другие специальные работы.

При производстве работ, связанных с нарушением земель, необходимо предусматривать сохранение плодородного слоя почвы. Качество снимаемой почвы оценивается по химическому составу, содержанию в ней гумуса, загрязняющих веществ. Снимаемый плодородный слой целесообразно сразу же использовать для рекультивации земель или для подсыпки на деградированные, истощенные почвы. Если такой возможности нет, допускается временное хранение в специальных отвалах - буртах.

Бурты устраивают таким образом, чтобы почва как можно меньше теряла свои плодородные свойства. Высота буртов должна быть не более 8 м, для защиты от водной и ветровой эрозии откосы устраивают пологими и засевают их многолетними травами с развитой корневой системой (желательно почвоулучшающими культурами: бобовыми, злаковыми). При хранении почвы она постепенно теряет свои плодородные свойства, не допускается длительное хранение почв более 8 лет.

Биологический этап осуществляют после завершения технического этапа, и заключается он в восстановлении плодородия рекультивируемых земель. Этот этап выполняется землепользователями и включает внесение минеральных и органических удобрений, рыхление, посев почвоулучшающих культур.

Литература

1. Агаджанян Н.А. Экология человека. / 1994.

2. Бригинец Е.Д ., Теоретическая экология / 2005.

3. Степановских А.С. Экология: Учебник для вузов./ 2001.

4. Хорват Л ., Кислотный дождь, Москва, Стройиздат. / 2003.

Размещено на Allbest.ru